CN112404590A - 一种基于大数据的数控切割装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于大数据的数控切割装置，所述切割装置包括将待切割板块水平固定的底座、对所述待切割板块进行切割的切割部、垂直于所述底座上方并固定所述切割部的固定座和实现所述固定座相对于所述底座发生位移的滑动轨道，与现有技术的切割装置相比较，本发明的数控切割装置还包括驱动所述待切割板块悬浮于所述底座上端的悬浮模块、对切割刀头进行自动换取的换取模块和连接并控制所述切割装置各用电装置的控制装置。本发明的数控切割装置智能化强，有效提高了工业加工生产过程中的目标物料的切割工作效率。

Description

一种基于大数据的数控切割装置

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种基于大数据的数控切割装置。

背景技术

在重工业中，机械切割是对板材粗加工的一种常用方式，属于冷切割，其实质是被加工的金属受剪刀挤压而发生剪切变形并减裂分离的工艺过程。切割装置由传动机构、气动制动离合器、剪切机构、润滑系统等组成，其中上切式采用单偏心曲轴，结构比较简单，但此段辊道必须升降，下切式采用双偏心曲轴，结构较复杂。电动机械剪还需设用于储能的大飞轮。总之电动机械剪设备复杂，且作业环境安全防护低。

本实验团队长期针对切割装置、数控系统和大型工厂作业环境的安全防护技术进行大量相关记录资料的浏览和研究，同时依托相关资源，并进行大量相关实验，经过大量检索发现存在的现有技术如JP2012080780A、KR101269333B1、JP2015156818A和KR101652459B1，现有技术的切割装置一般包括：使加工部件的加工台，在前述被加工部件上照射激光的激光照射部，在前述被加工部件上喷射冷却剂的冷却剂喷射部，使前述被加工部件相对前述激光照射部和前述冷却剂喷射部在预先设定的方向上相对移动的移动机构，该切割装置从前述激光照射部向设定于前述被加工部件上的加热区域照射激光而加热前述加热区域，并通过前述移动机构使前述被加工部件在预先设定的方向上相对移动，从前述冷却剂喷射部向设定于加热后的前述加热区域上的冷却区域喷射冷却剂而冷却前述冷却区域。在该切割装置中，在前述加工台的前述被加工部件相对移动的移动方向上的前述被加工部件的前方，设置有飞溅部件，其受到来自前述冷却剂喷射部的冷却剂的喷射并使前述冷却剂飞溅。现有技术的切割装置灵活性低。

为了解决本领域普遍存在切割装置所在作业环境的安全防护监控意识弱；污染严重，人在该环境下工作，噪音和颗粒物会给作业人员的身体健康造成影响；智能化低，切割效率低等等问题，作出了本发明。

发明内容

本发明的目的在于，针对目前所存在的不足，提出了一种基于大数据的数控切割装置。

为了克服现有技术的不足，本发明采用如下技术方案：

可选的，一种基于大数据的数控切割装置，所述切割装置包括将待切割板块水平固定的底座、对所述待切割板块进行切割的切割部、垂直于所述底座上方并固定所述切割部的所述固定座和实现所述固定座相对于所述底座发生位移的滑动轨道，所述切割装置还包括驱动所述待切割板块悬浮于所述底座上端的悬浮模块、对切割刀头进行自动换取的换取模块和连接并控制所述切割装置各用电装置的控制装置。

可选的，所述切割部包括固定于所述固定座上的第一壳体、与所述第一壳体活动连接的第二壳体和所述切割刀头，所述切割刀头包括第一切割刀头和第二切割刀头，其中所述第一切割刀头和所述第二切割刀头安装于所述第二壳体上。

可选的，所述滑动轨道包括通过纵滑块滑动配合的纵导轨和横滑块配合滑动的横梁，所述底座上方平行设置有具有滑轨的横梁，所述横梁的侧面上设有在所述滑轨配合滑动进而相对所述横梁水平往复移动的横滑块和驱动所述横滑块作往复移动的第一驱动机构。

可选的，所述横滑块包括与所述横梁滑动配合的上横滑块和通过所述固定座固定所述切割部的下横滑块，所述上横滑块和所述下横滑块之间连接设置有使的所述下横滑块相对于所述上横滑块作往复升降运动的第二驱动机构，进而实现在所述第二驱动机构的驱动下，所述下横滑块上的所述切割部相对于所述底座作往复升降运动。

可选的，所述换取模块包括机体内嵌于所述第一壳体内且其驱动轴连接所述第二壳体的驱动电机、第一转动轮、卡位滑道和从动齿轮，其中所述驱动轴固定连接于所述第二壳体上，进而驱动所述第二壳体的转动。

可选的，所述第二壳体内部设置有其圆心与所述第二壳体的中心重叠的所述第一转动轮和弧形的齿轮齿条的所述卡位滑道，其中，所述第一转动轮周围均匀设置有与所述转动轮外表面的齿轮状相契配合的至少两个所述从动转齿轮，同时所述从动轮还被设置为与所述卡位滑道相契配合，所述第一转动轮在所述驱动电机的驱动下相对所述底座发生旋转，并且带动所述从动转齿轮之间的同向旋转，进而在所述卡位滑道的作用下，驱动所述第二壳体的转动。

可选的，所述悬浮模块包括均匀分布设置于所述底座上的至少一个悬浮单元，所述悬浮单元包括第一铁芯线圈、围绕所述第一铁芯线圈安装设置的第二铁芯线圈和容置所述第一铁芯线圈和第二铁芯线圈的板块，其中所述控制装置分别连接并控制所述第一铁芯线圈和所述第二铁芯线圈与电源的连接。

可选的，所述第二壳体为成轴对称的壳体结构，所述第二壳体上轴对称设置有第一切割头安装槽和第二切割头安装槽，其中第一切割刀头固定安装于所述第一切割刀头安装槽中，第二切割刀头固定安装于所述第二切割刀头安装槽中。

本发明所取得的有益效果是：

1.根据控制装置预先编程的自动操控进行所述切割装置的工作，其工作效率高。

2.通过控制自动换取切割刀头的种类，增加切割装置切割工作的灵活性。

3.刀头换取过程中，稳定性强，进而保证切割装置的使用安全性。

附图说明

从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。

图1为本发明的一种基于大数据的数控切割装置的模块化示意图。

图2为本发明的机座的结构示意图。

图3为本发明的纵导轨和纵滑块的结构示意图。

图4为本发明的驱动部件的结构示意图。

图5为本发明的控制装置的流程示意图。

图6为本发明的驱动电机的结构示意图。

图7为本发明的换取模块的结构示意图。

附图标号说明：1-第一壳体；2-第二壳体。

具体实施方式

为了使得本发明的目的.技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。对于本领域技术人员而言，在查阅以下详细描述之后，本实施例的其它系统、方法和/或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的系统、方法、特征和优点都包括在本说明书内.包括在本发明的范围内，并且受所附权利要求书的保护。在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征，并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位.以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例一：

本实施例构造了一种智能数控化的切割装置；

一种基于大数据的数控切割装置，所述切割装置包括将待切割板块水平固定的底座、对所述待切割板块进行切割的切割部、垂直于所述底座上方并固定所述切割部的所述固定座和实现所述固定座相对于所述底座发生位移的滑动轨道，其特征在于，所述切割装置还包括驱动所述待切割板块悬浮于所述底座上端的悬浮模块、对切割刀头进行自动换取的换取模块和连接并控制所述切割装置各用电装置的控制装置，所述切割部包括固定于所述固定座上的第一壳体、与所述第一壳体活动连接的第二壳体和所述切割刀头，所述切割刀头包括第一切割刀头和第二切割刀头，其中所述第一切割刀头和所述第二切割刀头安装于所述第二壳体上，所述滑动轨道包括通过纵滑块滑动配合的纵导轨和横滑块配合滑动的横梁，所述底座上方平行设置有具有滑轨的横梁，所述横梁的侧面上设有在所述滑轨配合滑动进而相对所述横梁水平往复移动的横滑块和驱动所述横滑块作往复移动的第一驱动机构，所述横滑块包括与所述横梁滑动配合的上横滑块和通过所述固定座固定所述切割部的下横滑块，所述上横滑块和所述下横滑块之间连接设置有使的所述下横滑块相对于所述上横滑块作往复升降运动的第二驱动机构，进而实现在所述第二驱动机构的驱动下，所述下横滑块上的所述切割部相对于所述底座作往复升降运动，所述换取模块包括机体内嵌于所述第一壳体内且其驱动轴连接所述第二壳体的驱动电机、第一转动轮、卡位滑道和从动齿轮，其中所述驱动轴固定连接于所述第二壳体上，进而驱动所述第二壳体的转动，所述第二壳体内部设置有其圆心与所述第二壳体的中心重叠的所述第一转动轮和弧形的齿轮齿条的所述卡位滑道，其中，所述第一转动轮周围均匀设置有与所述转动轮外表面的齿轮状相契配合的至少两个所述从动转齿轮，同时所述从动轮还被设置为与所述卡位滑道相契配合，所述第一转动轮在所述驱动电机的驱动下相对所述底座发生旋转，并且带动所述从动转齿轮之间的同向旋转，进而在所述卡位滑道的作用下，驱动所述第二壳体的转动，所述悬浮模块包括均匀分布设置于所述底座上的至少一个悬浮单元，所述悬浮单元包括第一铁芯线圈、围绕所述第一铁芯线圈安装设置的第二铁芯线圈和容置所述第一铁芯线圈和第二铁芯线圈的板块，其中所述控制装置分别连接并控制所述第一铁芯线圈和所述第二铁芯线圈与电源的连接，所述第二壳体为成轴对称的壳体结构，所述第二壳体上轴对称设置有第一切割头安装槽和第二切割头安装槽，其中第一切割刀头固定安装于所述第一切割刀头安装槽中，第二切割刀头固定安装于所述第二切割刀头安装槽中；

所述切割装置包括机座，所述机座包括水平固定待切割板块的底座和垂直设置于所述底座上端的所述机座上进行切割部固定的固定座，其中所述底座也为操作台，所述机座还包括设置在所述机座上方且呈水平横向设置的横梁，所述横梁的侧面上设有能够相对所述横梁水平往复移动的横滑块以及驱动所述横滑块作往复移动的第一驱动机构，其中所述横滑块中设有开口的开口腔，所述开口腔通过固定件安装用于切割所述待切割板块的所述切割部的所述第一壳体，进而所述切割部设置在所述横滑块上，由所述横滑块的滑动位移下相对所述横梁水平往复移动，所述横滑块包括与所述横梁滑动配合的上横滑块和固定所述切割部的下横滑块，所述上横滑块和所述下横滑块之间连接设置有使的所述下横滑块相对于所述上横滑块作往复升降运动的第二驱动机构，进而实现在所述第二驱动机构的作用下带动所述下横滑块相对于所述底座和所述上横滑块作往复升降运动，进而控制所述切割部与所述待切割板块的工作距离，所述横梁的下方设有作为操作台的所述底座，作为操作台的所述底座上方至少一个所述切割部，其中所述第一驱动机构和所述第二驱动机构可以根据实际需求，由本邻域技术人员采用电机带动丝杆通过丝杆与丝母的螺纹配合，进而实现将电机的旋转运动转化成丝母的直线运动，或者采用伺服液压缸来实现直线运动；

所述固定座与所述底座之间设有用于带动所述固定座相对所述底座作往复水平纵向移动的所述机座上固连有呈水平纵向设置的纵导轨，所述纵导轨为与所述纵滑块驱动配合的至少两个丝杠，所述纵导轨通过第三驱动机构的旋转驱动下，实现所述纵滑块在所述纵导轨的直线位移，进而实现所述切割部相对于所述纵导轨的水平位移，所述纵导轨安装于所述横梁两端与其相对的所述底座两侧，且所述纵导轨与所述横梁互相垂直，所述纵导轨与所述横梁两端通过至少两个纵滑块分别连接，所述纵滑块由所述第三驱动机构驱动其在所述纵导轨的滑动，所述纵滑块中部为与所述纵导轨的表面的丝杠螺纹相配合并在滚子丝杠传动副的作用下沿所述纵导轨移动，所述纵滑块的顶部通过连接杆固定所述横梁的两端，进而实现对所述横梁的移动驱动；

所述纵导轨上还设有导轨防护装置，所述防护装置连接与所述平行于所述底座设置，所述导轨防护装置在所述切割部平行所述纵导轨移动切割时，为所述底座提供支持，进而提高所述切割装置在切割过程的的稳定性，进而有效确保所述切割装置的切割质量，所述导轨防护装置包括固连在所述底座底部的固定块和导杆，所述导杆端部与垂直所述导杆的连接杆通过连接件连接，所述连接杆端分别延伸连接至两个所述纵滑块，进而实现在所述纵滑块滑动时，对所述纵导轨和纵滑块起稳定支持作用，所述导杆的所述固定块的中部具有截面形状呈凹字形的限位孔，所述底座底部表面固连有呈条状的所述固定块,所述限位孔沿所述导杆的轴向设置且固定块的所述限位孔与所述导杆外表面配合，所述限位孔的截面形状与所述导杆的截面相同，进而使所述限位孔的制作以及固定块的安装均较为方便的优点；

所述固定块的外表面的截面形状为圆弧形，固定块的截面形状为圆弧形，使切屑下来的粉末不易在固定块的上端堆积，具有便于对粉屑的清理的优点，所述限位孔与所述导杆相匹配，具有能够保护和稳定所述纵滑块滑动运动的优点，同时使固定块能够较好的将所述导杆罩住，达到较好的防尘效果；

在切割时，将所述待切割板块放置于所述底座上，所述控制装置与变频器连接，所述变频器与所述第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构分别连接，进而实现所述驱动机构的驱动强度的控制，通过控制装置对所述第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构的控制进而实现所述切割部相对作为操作台的所述底座水平横向以及竖直方向的运动，以及通过第一驱动机构带动所述固定座相对于所述底座垂直移动，使所述切割部上的刀头能够对所述待切割板块进行立体切割，在装配导杆与所述固定块时，将所述固定块焊接会固定在所述底座底端表面，使所述固定块将所述导杆罩住，当作为操作台的所述底座沿着水平纵向滑动时，固定块始终将所述导杆罩住，具有较好的防尘效果；

通过连接柱将横梁两端与所述纵滑块上端固定连接，使得换刀操作方便，有效克服了现有技术中切割部安装在底面上影响数控切割机的行程和加工范围的弊端，通过所述切割部刀头的换取模块，使得换刀完毕后，进行针对不同待切割板块的切割工作，提高所述切割装置的工作效率，通过所述驱动机构的配合工作，方便地实现所述切割装置的智能数控切割，使得切割装置的切割质量和准确性高。

实施例二：

本实施例构造了一种设置在所述底座上，同时具备将所述待切割的金属板进行悬浮，进而使所述刀头进行切割的悬浮模块；

一种基于大数据的数控切割装置，所述切割装置包括将待切割板块水平固定的底座、对所述待切割板块进行切割的切割部、垂直于所述底座上方并固定所述切割部的所述固定座和实现所述固定座相对于所述底座发生位移的滑动轨道，其特征在于，所述切割装置还包括驱动所述待切割板块悬浮于所述底座上端的悬浮模块、对切割刀头进行自动换取的换取模块和连接并控制所述切割装置各用电装置的控制装置，所述切割部包括固定于所述固定座上的第一壳体、与所述第一壳体活动连接的第二壳体和所述切割刀头，所述切割刀头包括第一切割刀头和第二切割刀头，其中所述第一切割刀头和所述第二切割刀头安装于所述第二壳体上，所述滑动轨道包括通过纵滑块滑动配合的纵导轨和横滑块配合滑动的横梁，所述底座上方平行设置有具有滑轨的横梁，所述横梁的侧面上设有在所述滑轨配合滑动进而相对所述横梁水平往复移动的横滑块和驱动所述横滑块作往复移动的第一驱动机构，所述横滑块包括与所述横梁滑动配合的上横滑块和通过所述固定座固定所述切割部的下横滑块，所述上横滑块和所述下横滑块之间连接设置有使的所述下横滑块相对于所述上横滑块作往复升降运动的第二驱动机构，进而实现在所述第二驱动机构的驱动下，所述下横滑块上的所述切割部相对于所述底座作往复升降运动，所述换取模块包括机体内嵌于所述第一壳体内且其驱动轴连接所述第二壳体的驱动电机、第一转动轮、卡位滑道和从动齿轮，其中所述驱动轴固定连接于所述第二壳体上，进而驱动所述第二壳体的转动，所述第二壳体内部设置有其圆心与所述第二壳体的中心重叠的所述第一转动轮和弧形的齿轮齿条的所述卡位滑道，其中，所述第一转动轮周围均匀设置有与所述转动轮外表面的齿轮状相契配合的至少两个所述从动转齿轮，同时所述从动轮还被设置为与所述卡位滑道相契配合，所述第一转动轮在所述驱动电机的驱动下相对所述底座发生旋转，并且带动所述从动转齿轮之间的同向旋转，进而在所述卡位滑道的作用下，驱动所述第二壳体的转动，所述悬浮模块包括均匀分布设置于所述底座上的至少一个悬浮单元，所述悬浮单元包括第一铁芯线圈、围绕所述第一铁芯线圈安装设置的第二铁芯线圈和容置所述第一铁芯线圈和第二铁芯线圈的板块，其中所述控制装置分别连接并控制所述第一铁芯线圈和所述第二铁芯线圈与电源的连接，所述第二壳体为成轴对称的壳体结构，所述第二壳体上轴对称设置有第一切割头安装槽和第二切割头安装槽，其中第一切割刀头固定安装于所述第一切割刀头安装槽中，第二切割刀头固定安装于所述第二切割刀头安装槽中；

所述切割装置包括机座，所述机座包括水平固定待切割板块的底座和垂直设置于所述底座上端的所述机座上进行切割部固定的固定座，其中所述底座也为操作台，所述机座还包括设置在所述机座上方且呈水平横向设置的横梁，所述横梁的侧面上设有能够相对所述横梁水平往复移动的横滑块以及驱动所述横滑块作往复移动的第一驱动机构，其中所述横滑块中设有开口的开口腔，所述开口腔通过固定件安装用于切割所述待切割板块的所述切割部的所述第一壳体，进而所述切割部设置在所述横滑块上，由所述横滑块的滑动位移下相对所述横梁水平往复移动，所述横滑块包括与所述横梁滑动配合的上横滑块和固定所述切割部的下横滑块，所述上横滑块和所述下横滑块之间连接设置有使的所述下横滑块相对于所述上横滑块作往复升降运动的第二驱动机构，进而实现在所述第二驱动机构的作用下带动所述下横滑块相对于所述底座和所述上横滑块作往复升降运动，进而控制所述切割部与所述待切割板块的工作距离，所述横梁的下方设有作为操作台的所述底座，作为操作台的所述底座上方至少一个所述切割部，其中所述第一驱动机构和所述第二驱动机构可以根据实际需求，由本邻域技术人员采用电机带动丝杆通过丝杆与丝母的螺纹配合，进而实现将电机的旋转运动转化成丝母的直线运动，或者采用伺服液压缸来实现直线运动；

所述固定座与所述底座之间设有用于带动所述固定座相对所述底座作往复水平纵向移动的所述机座上固连有呈水平纵向设置的纵导轨，所述纵导轨为与所述纵滑块驱动配合的至少两个丝杠，所述纵导轨通过第三驱动机构的旋转驱动下，实现所述纵滑块在所述纵导轨的直线位移，进而实现所述切割部相对于所述纵导轨的水平位移，所述纵导轨安装于所述横梁两端与其相对的所述底座两侧，且所述纵导轨与所述横梁互相垂直，所述纵导轨与所述横梁两端通过至少两个纵滑块分别连接，所述纵滑块由所述第三驱动机构驱动其在所述纵导轨的滑动，所述纵滑块中部为与所述纵导轨的表面的丝杠螺纹相配合并在滚子丝杠传动副的作用下沿所述纵导轨移动，所述纵滑块的顶部通过连接杆固定所述横梁的两端，进而实现对所述横梁的移动驱动；

所述纵导轨上还设有导轨防护装置，所述防护装置连接与所述平行于所述底座设置，所述导轨防护装置在所述切割部平行所述纵导轨移动切割时，为所述底座提供支持，进而提高所述切割装置在切割过程的的稳定性，进而有效确保所述切割装置的切割质量，所述导轨防护装置包括固连在所述底座底部的固定块和导杆，所述导杆端部与垂直所述导杆的连接杆通过连接件连接，所述连接杆端分别延伸连接至两个所述纵滑块，进而实现在所述纵滑块滑动时，对所述纵导轨和纵滑块起稳定支持作用，所述导杆的所述固定块的中部具有截面形状呈凹字形的限位孔，所述底座底部表面固连有呈条状的所述固定块,所述限位孔沿所述导杆的轴向设置且固定块的所述限位孔与所述导杆外表面配合，所述限位孔的截面形状与所述导杆的截面相同，进而使所述限位孔的制作以及固定块的安装均较为方便的优点；

所述固定块的外表面的截面形状为圆弧形，固定块的截面形状为圆弧形，使切屑下来的粉末不易在固定块的上端堆积，具有便于对粉屑的清理的优点，所述限位孔与所述导杆相匹配，具有能够保护和稳定所述纵滑块滑动运动的优点，同时使固定块能够较好的将所述导杆罩住，达到较好的防尘效果；

在切割时，将所述待切割板块放置于所述底座上，所述控制装置与变频器连接，所述变频器与所述第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构分别连接，进而实现所述驱动机构的驱动强度的控制，通过控制装置对所述第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构的控制进而实现所述切割部相对作为操作台的所述底座水平横向以及竖直方向的运动，以及通过第一驱动机构带动所述固定座相对于所述底座垂直移动，使所述切割部上的刀头能够对所述待切割板块进行立体切割，在装配导杆与所述固定块时，将所述固定块焊接会固定在所述底座底端表面，使所述固定块将所述导杆罩住，当作为操作台的所述底座沿着水平纵向滑动时，固定块始终将所述导杆罩住，具有较好的防尘效果；

通过连接柱将横梁两端与所述纵滑块上端固定连接，使得换刀操作方便，有效克服了现有技术中切割部安装在底面上影响数控切割机的行程和加工范围的弊端，通过所述切割部刀头的换取模块，使得换刀完毕后，进行针对不同待切割板块的切割工作，提高所述切割装置的工作效率，通过所述驱动机构的配合工作，方便地实现所述切割装置的智能数控切割，使得切割装置的切割质量和准确性高；

所述悬浮模块由至少一个悬浮单元驱动所述待切割金属板的悬浮，所述悬浮单元均匀分布安装设置于所述底座上，并对放置于底座上部的所述待切割金属板进行悬浮驱动，进而提高所述切割装置的切割效率和切割质量；

所述悬浮单元包括板块、第一铁芯线圈、第二铁芯线圈和控制装置，所述板块的开设有一个大凹槽，所述板块上均匀设有多个位于所述大凹槽四周的小凹槽，其中大凹槽内放置所述第一铁芯线圈，小凹槽内放置有所述第二铁芯线圈，其中所述第一铁芯线圈大于所述第二铁芯线圈，所述大凹槽和所述小凹槽内都设置有供所述线圈与外界电路连接的穿孔，所述切割装置还包括有高压整流蓄能模块、小型高频电流器、高压变频器和电源，所述电源依次连接所述高压变频器、所述高压整流蓄能模块、所述第一铁芯线圈和所述第二铁芯线圈，所述第一铁芯线圈分别与所述高压整流蓄能模块、高压变频器、控制装置和电源连接，所述电源经过高压变频器输出方波高频电流，进而在所述第一铁芯线圈中产生高频磁通形成高频磁场，所述板块的底部安装有外壳，所述外壳内安装有电源组、小型高频电流器，所述第二铁芯线圈通过导线分别连接所述电源组、小型高频电流器和控制装置，通过所述控制装置控制小型高频电流器，决定所述第二铁芯线圈供电，在所述第一铁芯线圈和所述第二铁芯线圈配合下，进而控制所述待切割金属板的于所述板块的悬浮力度；

控制装置上还连接有设置于所述机座上的压力传感器，所述压力传感器被设置为监测所述刀头对所述待切割金属板的压力，当感应到所述刀头对所述待切割金属板块的压力时，控制装置发出控制信号进一步为所述第一铁芯线圈和所述第二铁芯线圈供电，从而使所述板块对所述待切割金属板的斥力增大，便于所述刀头对所述待切割金属板的切割；

所述悬浮单元通电，在待切割金属板上产生高频涡流从而形成了感生磁场，产生的斥力和所述压力传感器成正相关相等，保持所述待切割金属板处于保持静止悬浮状态，本发明利用高频电磁场在金属表面产生的涡流来实现所述板块的悬浮，金属表面在变化的磁场中感应产生涡流，形成感生磁场，与原交变磁场方向相反，产生斥力作用，通过改变高频源的功率使电磁力与所述待切割金属板重力和所述刀头作用于其上的压力相等，即可实现所述待切割金属板的电磁悬浮，为所述切割装置的切割提高效率，同时减少所述切割装置对操作台的损坏。

实施例三：

本实施例构造了一种切割刀头的换取模块；

一种基于大数据的数控切割装置，所述切割装置包括将待切割板块水平固定的底座、对所述待切割板块进行切割的切割部、垂直于所述底座上方并固定所述切割部的所述固定座和实现所述固定座相对于所述底座发生位移的滑动轨道，其特征在于，所述切割装置还包括驱动所述待切割板块悬浮于所述底座上端的悬浮模块、对切割刀头进行自动换取的换取模块和连接并控制所述切割装置各用电装置的控制装置，所述切割部包括固定于所述固定座上的第一壳体、与所述第一壳体活动连接的第二壳体和所述切割刀头，所述切割刀头包括第一切割刀头和第二切割刀头，其中所述第一切割刀头和所述第二切割刀头安装于所述第二壳体上，所述滑动轨道包括通过纵滑块滑动配合的纵导轨和横滑块配合滑动的横梁，所述底座上方平行设置有具有滑轨的横梁，所述横梁的侧面上设有在所述滑轨配合滑动进而相对所述横梁水平往复移动的横滑块和驱动所述横滑块作往复移动的第一驱动机构，所述横滑块包括与所述横梁滑动配合的上横滑块和通过所述固定座固定所述切割部的下横滑块，所述上横滑块和所述下横滑块之间连接设置有使的所述下横滑块相对于所述上横滑块作往复升降运动的第二驱动机构，进而实现在所述第二驱动机构的驱动下，所述下横滑块上的所述切割部相对于所述底座作往复升降运动，所述换取模块包括机体内嵌于所述第一壳体内且其驱动轴连接所述第二壳体的驱动电机、第一转动轮、卡位滑道和从动齿轮，其中所述驱动轴固定连接于所述第二壳体上，进而驱动所述第二壳体的转动，所述第二壳体内部设置有其圆心与所述第二壳体的中心重叠的所述第一转动轮和弧形的齿轮齿条的所述卡位滑道，其中，所述第一转动轮周围均匀设置有与所述转动轮外表面的齿轮状相契配合的至少两个所述从动转齿轮，同时所述从动轮还被设置为与所述卡位滑道相契配合，所述第一转动轮在所述驱动电机的驱动下相对所述底座发生旋转，并且带动所述从动转齿轮之间的同向旋转，进而在所述卡位滑道的作用下，驱动所述第二壳体的转动，所述悬浮模块包括均匀分布设置于所述底座上的至少一个悬浮单元，所述悬浮单元包括第一铁芯线圈、围绕所述第一铁芯线圈安装设置的第二铁芯线圈和容置所述第一铁芯线圈和第二铁芯线圈的板块，其中所述控制装置分别连接并控制所述第一铁芯线圈和所述第二铁芯线圈与电源的连接，所述第二壳体为成轴对称的壳体结构，所述第二壳体上轴对称设置有第一切割头安装槽和第二切割头安装槽，其中第一切割刀头固定安装于所述第一切割刀头安装槽中，第二切割刀头固定安装于所述第二切割刀头安装槽中；

所述切割装置包括机座，所述机座包括水平固定待切割板块的底座和垂直设置于所述底座上端的所述机座上进行切割部固定的固定座，其中所述底座也为操作台，所述机座还包括设置在所述机座上方且呈水平横向设置的横梁，所述横梁的侧面上设有能够相对所述横梁水平往复移动的横滑块以及驱动所述横滑块作往复移动的第一驱动机构，其中所述横滑块中设有开口的开口腔，所述开口腔通过固定件安装用于切割所述待切割板块的所述切割部的所述第一壳体，进而所述切割部设置在所述横滑块上，由所述横滑块的滑动位移下相对所述横梁水平往复移动，所述横滑块包括与所述横梁滑动配合的上横滑块和固定所述切割部的下横滑块，所述上横滑块和所述下横滑块之间连接设置有使的所述下横滑块相对于所述上横滑块作往复升降运动的第二驱动机构，进而实现在所述第二驱动机构的作用下带动所述下横滑块相对于所述底座和所述上横滑块作往复升降运动，进而控制所述切割部与所述待切割板块的工作距离，所述横梁的下方设有作为操作台的所述底座，作为操作台的所述底座上方至少一个所述切割部，其中所述第一驱动机构和所述第二驱动机构可以根据实际需求，由本邻域技术人员采用电机带动丝杆通过丝杆与丝母的螺纹配合，进而实现将电机的旋转运动转化成丝母的直线运动，或者采用伺服液压缸来实现直线运动；

所述固定座与所述底座之间设有用于带动所述固定座相对所述底座作往复水平纵向移动的所述机座上固连有呈水平纵向设置的纵导轨，所述纵导轨为与所述纵滑块驱动配合的至少两个丝杠，所述纵导轨通过第三驱动机构的旋转驱动下，实现所述纵滑块在所述纵导轨的直线位移，进而实现所述切割部相对于所述纵导轨的水平位移，所述纵导轨安装于所述横梁两端与其相对的所述底座两侧，且所述纵导轨与所述横梁互相垂直，所述纵导轨与所述横梁两端通过至少两个纵滑块分别连接，所述纵滑块由所述第三驱动机构驱动其在所述纵导轨的滑动，所述纵滑块中部为与所述纵导轨的表面的丝杠螺纹相配合并在滚子丝杠传动副的作用下沿所述纵导轨移动，所述纵滑块的顶部通过连接杆固定所述横梁的两端，进而实现对所述横梁的移动驱动；

所述纵导轨上还设有导轨防护装置，所述防护装置连接与所述平行于所述底座设置，所述导轨防护装置在所述切割部平行所述纵导轨移动切割时，为所述底座提供支持，进而提高所述切割装置在切割过程的的稳定性，进而有效确保所述切割装置的切割质量，所述导轨防护装置包括固连在所述底座底部的固定块和导杆，所述导杆端部与垂直所述导杆的连接杆通过连接件连接，所述连接杆端分别延伸连接至两个所述纵滑块，进而实现在所述纵滑块滑动时，对所述纵导轨和纵滑块起稳定支持作用，所述导杆的所述固定块的中部具有截面形状呈凹字形的限位孔，所述底座底部表面固连有呈条状的所述固定块,所述限位孔沿所述导杆的轴向设置且固定块的所述限位孔与所述导杆外表面配合，所述限位孔的截面形状与所述导杆的截面相同，进而使所述限位孔的制作以及固定块的安装均较为方便的优点；

所述固定块的外表面的截面形状为圆弧形，固定块的截面形状为圆弧形，使切屑下来的粉末不易在固定块的上端堆积，具有便于对粉屑的清理的优点，所述限位孔与所述导杆相匹配，具有能够保护和稳定所述纵滑块滑动运动的优点，同时使固定块能够较好的将所述导杆罩住，达到较好的防尘效果；

在切割时，将所述待切割板块放置于所述底座上，所述控制装置与变频器连接，所述变频器与所述第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构分别连接，进而实现所述驱动机构的驱动强度的控制，通过控制装置对所述第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构的控制进而实现所述切割部相对作为操作台的所述底座水平横向以及竖直方向的运动，以及通过第一驱动机构带动所述固定座相对于所述底座垂直移动，使所述切割部上的刀头能够对所述待切割板块进行立体切割，在装配导杆与所述固定块时，将所述固定块焊接会固定在所述底座底端表面，使所述固定块将所述导杆罩住，当作为操作台的所述底座沿着水平纵向滑动时，固定块始终将所述导杆罩住，具有较好的防尘效果；

通过连接柱将横梁两端与所述纵滑块上端固定连接，使得换刀操作方便，有效克服了现有技术中切割部安装在底面上影响数控切割机的行程和加工范围的弊端，通过所述切割部刀头的换取模块，使得换刀完毕后，进行针对不同待切割板块的切割工作，提高所述切割装置的工作效率，通过所述驱动机构的配合工作，方便地实现所述切割装置的智能数控切割，使得切割装置的切割质量和准确性高；

所述悬浮模块由至少一个悬浮单元驱动所述待切割金属板的悬浮，所述悬浮单元均匀分布安装设置于所述底座上，并对放置于底座上部的所述待切割金属板进行悬浮驱动，进而提高所述切割装置的切割效率和切割质量；

所述悬浮单元包括板块、第一铁芯线圈、第二铁芯线圈和控制装置，所述板块的开设有一个大凹槽，所述板块上均匀设有多个位于所述大凹槽四周的小凹槽，其中大凹槽内放置所述第一铁芯线圈，小凹槽内放置有所述第二铁芯线圈，其中所述第一铁芯线圈大于所述第二铁芯线圈，所述大凹槽和所述小凹槽内都设置有供所述线圈与外界电路连接的穿孔，所述切割装置还包括有高压整流蓄能模块、小型高频电流器、高压变频器和电源，所述电源依次连接所述高压变频器、所述高压整流蓄能模块、所述第一铁芯线圈和所述第二铁芯线圈，所述第一铁芯线圈分别与所述高压整流蓄能模块、高压变频器、控制装置和电源连接，所述电源经过高压变频器输出方波高频电流，进而在所述第一铁芯线圈中产生高频磁通形成高频磁场，所述板块的底部安装有外壳，所述外壳内安装有电源组、小型高频电流器，所述第二铁芯线圈通过导线分别连接所述电源组、小型高频电流器和控制装置，通过所述控制装置控制小型高频电流器，决定所述第二铁芯线圈供电，在所述第一铁芯线圈和所述第二铁芯线圈配合下，进而控制所述待切割金属板的于所述板块的悬浮力度；

控制装置上还连接有设置于所述机座上的压力传感器，所述压力传感器被设置为监测所述刀头对所述待切割金属板的压力，当感应到所述刀头对所述待切割金属板块的压力时，控制装置发出控制信号进一步为所述第一铁芯线圈和所述第二铁芯线圈供电，从而使所述板块对所述待切割金属板的斥力增大，便于所述刀头对所述待切割金属板的切割；

所述悬浮单元通电，在待切割金属板上产生高频涡流从而形成了感生磁场，产生的斥力和所述压力传感器成正相关相等，保持所述待切割金属板处于保持静止悬浮状态，本发明利用高频电磁场在金属表面产生的涡流来实现所述板块的悬浮，金属表面在变化的磁场中感应产生涡流，形成感生磁场，与原交变磁场方向相反，产生斥力作用，通过改变高频源的功率使电磁力与所述待切割金属板重力和所述刀头作用于其上的压力相等，即可实现所述待切割金属板的电磁悬浮，为所述切割装置的切割提高效率，同时减少所述切割装置对操作台的损坏；

所述切割部具有所述切割刀头的换取模块，所述换取模块包括驱动电机、第一转动轮、卡位滑道和从动齿轮，其中所述驱动电机、第一转动轮、卡位滑道和从动齿轮形成所述换取模块的驱动部件，其中所述卡位滑道为与所述第一转动轮相配合的转动滑道，所述驱动电机固定设置在所述第一壳体上，其中所述驱动电机的驱动轴贯穿出所述第一壳体的其中一端，并且，所述驱动轴贯穿所述第一壳体的一端设置有螺纹，所述驱动轴连接一驱动杆，所述驱动杆为金属杆，其中所述驱动杆的其中一端设置有与所述驱动轴螺纹配合连接的螺纹槽，所述驱动杆的另一端通过焊接、锁合、齿状契合或卡接连接所述第二壳体的中心位置处的连接槽，所述第二壳体内设置有其圆心与所述第二壳体的中心重叠的第一转动轮，所述第一转动轮周围均匀设置有与所述转动轮外表面的齿轮状相契配合的至少两个从动转齿轮，所述第二壳体内设置有弧形的齿轮齿条的所述卡位滑道，所述从动轮还与所述卡位滑道相契配合，所述第一转动轮在所述驱动电机的驱动下相对所述底座发生旋转，带动所述从动转齿轮的同向旋转，进而在所述卡位滑道的作用下，驱动所述第二壳体的转动，进而实现所述切割刀头的换取；

所述第二壳体与所述操作台相对的一端设有切割头安装槽，其中所述安装槽为可伸缩安装槽，所述切割头安装槽安装有至少两种切割刀头安装槽，分别为第一切割刀头安装槽和第二切割刀头安装槽，其中，所述切割头安装槽的具体安装位置和所安装的切割刀头的数量及种类，可以根据实际需求，由本领域技术人员选择，本发明不以此作限制，本实施例以所述第一切割刀头为激光切割刀头，所述第二切割刀头为金属切割刀头为例，

分别与第一切割刀头安装槽和第二切割刀头安装槽对应的第一切割刀头和第二切割刀头，所述第一壳体上设置有至少一个与所述第二壳体卡合的突出块，所述驱动装置驱动所述第一转动轮，进一步带动所述从动齿轮，进而所述从动齿轮驱动所述卡位滑道进行旋转运动；

其中所述第二壳体可转动的设置在所述第一壳体上，所述第一转动轮与驱动电机驱动连接，并且所述第一转动齿轮与均匀设置且部分相契配合于设置在第二壳体上的卡位滑道的若干从动齿轮相传动契合，所述卡位滑道在所述第一转动轮的传动下，使得第二壳体以旋转中心为圆心在所述第一壳体上钟摆式被动摆动的卡位滑道，所述旋转中心与所述卡位滑道的圆心即弧心重合，所述卡位滑道上设置有阻止所述从动齿轮进一步驱动滑动并且对所述第一切割刀头和所述第二切割刀头进行限位固定的卡合件，所述卡合件为通过焊接固定于所述卡位滑道上与至少两个所述从动齿轮侧面至少部分相贴合固定的弧形金属片，所述卡合件包括限定所述第一切割刀头工作就位的第一卡合件和限定所述第二切割刀头工作就位的第二卡合件，在所述驱动装置驱动所述第一切割刀头实现工作就位时，所述第一卡合件与至少一个所述从动齿轮贴合固定，在所述驱动装置驱动所述第二切割刀头实现工作就位时，所述第二卡合件与至少一个所述从动齿轮贴合固定；

所述第一转动轮与驱动电机驱动连接，通过控制所述切割装置的切割刀头为所述第一切割刀头时，所述第一转动论与所述从动齿轮啮合，且在所述从动齿轮与所述卡位滑道相配合驱动下，所述第一卡合件与至少一个所述从动齿轮贴合限定，所述第二切割刀头的换取同理，在此不再赘述，

所述切割刀头为所述第一切割刀头和所述第二切割刀头，所述第一切割刀头安装在第一切割刀头安装槽中，所述第二切割刀头安装在第二切割刀头安装槽中，所述第二壳体为成轴对称的壳体结构，所述第一切割刀头安装槽和第二所述切割刀头安装槽、两个所述卡合件、第一转动轮和所述从动齿轮之间均以第二支架的对称轴左右对称，安装在所述切割刀头切换装置上的所述第一切割刀头和第二所述切割刀头同样以第二支架的对称轴左右对称，所述驱动轴穿过所述第二壳体的壳体的表面处设有穿孔和其外环与所述穿孔的内壁过盈配合的第一轴承，所述第一壳体上设有与所述穿孔对应的贯穿孔道，所述贯穿孔道上同样设置有其外环与所述贯穿空的内壁过盈配合的第二轴承，所述驱动轴与所述第一轴承的内环和所述第二轴承的内环分别配合，进而在所述驱动轴旋转作业时，有效减少所述第一壳体和第二壳体的损坏，所述第二壳体上还固定设有分别与第一转动轮对应的至少两个从动齿轮，所述第一转动轮与所述从动齿轮反向旋转并进而定向驱动所述卡位滑道的位移，所述切割刀头通过所述第一转动轮、所述从动齿轮和所述卡位滑道之间的卡合固定设置在垂直所述操作台进行切割工作，所述第一转动轮与所述卡位滑道的圆心一同位于以第二支架的旋转中心为圆心的同一段圆弧上；

所述第二壳体可转动的设置在所述第一壳体上是通过如下方式实现的，所述第一壳体上还固定设有旋转中心轴，所述第二支架上卡位滑道的圆心处设有穿孔、以及外环与所述穿孔的内壁过盈配合的轴承，所述轴承的内环与旋转中心轴过盈配合，所述第一转动轮的圆心连接而成的圆弧的圆心即弧心，与卡位滑道的圆心重合，旋转式所述切割刀头切换装置安装所述切割刀头后进行所述切割刀头切换，以从所述第二切割刀头切换为所述第一切割刀头工作就位为例，当需要进行所述切割刀头切换时，驱动电机驱动第一转动轮按照对应旋转方向旋转，通过从动齿轮与卡位滑道的啮合，所述第二壳体以旋转中心为圆心在所述第一壳体上呈钟摆式定向摆动，直到所述第一卡合件与至少一个所述从动齿轮贴合时，所述第一切割刀头跟着这一摆动旋转至相应位置实现工作就位，即所述第一切割刀头垂直于所述操作台，所述第二切割刀头则离开原先位置跟着这一摆动相对翘起进而远离所述操作台，即灵活实现了所述切割刀头的位置切换；

当第二壳体摆动到预定位置实现所述第一切割刀头的工作就位时，所述第一转动轮与所述从动齿轮啮合，第一转动轮在驱动电机的预定转速和驱动位移的驱动下，啮合传动所述从动齿轮的转动，进一步使得所述第二壳体的转动，便捷灵活地实现了所述第一切割刀头的传动，实现了所述切割刀头的驱动切换，即实现了所述第二切割刀头离位所述第一切割刀头工作就位的切换，当驱动电机驱动第一转动轮反方向旋转时，第二壳体将以旋转中心为圆心在所述第一壳体上呈钟摆式被动往另一方向定向摆动，所述第二切割刀头跟着这一摆动旋转至相应位置实现工作就位，其中所述刀头置换完成后都与所述待切割板块的表面垂直，所述第一切割刀头则离开原先位置跟着这一摆动相对翘起，当第二壳体摆动至实现所述第二切割刀头的工作就位；

其中所述第一切割头安装槽内与所述激光切割刀头的连接处设置有激光输入端，所述激光输入端与所述激光切割刀头的激光输入头通过激光输入头安装座进而与所述第一切割头安装槽配合安装，其中所述激光输入端为现有技术的激光发射器，在此不再赘述，进而实现所述激光切割头的激光工作，在切换所述激光切割头为工作刀头时，所述控制装置连通为所述激光输入端与电源的连接进而为所述激光切割刀头提供激光能量进行切割工作；

本发明的切割装置自动化高，在解决现有技术所存在的问题同时，有效提高切割生产的效率和质量。

虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多改变和修改。也就是说上面讨论的方法，系统和设备是示例。各种配置可以适当地省略，替换或添加各种过程或组件。例如，在替代配置中，可以以与所描述的顺序不同的顺序执行方法，和/或可以添加，省略和/或组合各种部件。而且，关于某些配置描述的特征可以以各种其他配置组合，如可以以类似的方式组合配置的不同方面和元素。此外，随着技术发展其中的元素可以更新，即许多元素是示例，并不限制本公开或权利要求的范围。

在说明书中给出了具体细节以提供对包括实现的示例性配置的透彻理解。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实践配置例如，已经示出了众所周知的电路、过程、算法、结构和技术而没有不必要的细节，以避免模糊配置。该描述仅提供示例配置，并且不限制权利要求的范围，适用性或配置。相反，前面对配置的描述将为本领域技术人员提供用于实现所描述的技术的使能描述。在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。

综上，其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的，并且应当理解，以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

Claims (8)

1.一种基于大数据的数控切割装置，所述切割装置包括将待切割板块水平固定的底座、对所述待切割板块进行切割的切割部、垂直于所述底座上方并固定所述切割部的固定座和实现所述固定座相对于所述底座发生位移的滑动轨道，其特征在于，所述切割装置还包括驱动所述待切割板块悬浮于所述底座上端的悬浮模块、对切割刀头进行自动换取的换取模块和连接并控制所述切割装置各用电装置的控制装置。

2.如权利要求1所述的切割装置，其特征在于，所述切割部包括固定于所述固定座上的第一壳体、与所述第一壳体活动连接的第二壳体和所述切割刀头，所述切割刀头包括第一切割刀头和第二切割刀头，其中所述第一切割刀头和所述第二切割刀头安装于所述第二壳体上。

3.如前述权利要求之一所述的切割装置，其特征在于，所述滑动轨道包括通过纵滑块滑动配合的纵导轨和横滑块配合滑动的横梁，所述底座上方平行设置有具有滑轨的横梁，所述横梁的侧面上设有在所述滑轨配合滑动进而相对所述横梁水平往复移动的横滑块和驱动所述横滑块作往复移动的第一驱动机构。

4.如前述权利要求之一所述的切割装置，其特征在于，所述横滑块包括与所述横梁滑动配合的上横滑块和通过所述固定座固定所述切割部的下横滑块，所述上横滑块和所述下横滑块之间连接设置有使的所述下横滑块相对于所述上横滑块作往复升降运动的第二驱动机构，进而实现在所述第二驱动机构的驱动下，所述下横滑块上的所述切割部相对于所述底座作往复升降运动。

5.如前述权利要求之一所述的切割装置，其特征在于，所述换取模块包括机体内嵌于所述第一壳体内且其驱动轴连接所述第二壳体的驱动电机、第一转动轮、卡位滑道和从动齿轮，其中所述驱动轴固定连接于所述第二壳体上，进而驱动所述第二壳体的转动。

6.如前述权利要求之一所述的切割装置，其特征在于，所述第二壳体内部设置有其圆心与所述第二壳体的中心重叠的所述第一转动轮和弧形的齿轮齿条的所述卡位滑道，其中，所述第一转动轮周围均匀设置有与所述转动轮外表面的齿轮状相契配合的至少两个所述从动转齿轮，同时所述从动轮还被设置为与所述卡位滑道相契配合，所述第一转动轮在所述驱动电机的驱动下相对所述底座发生旋转，并且带动所述从动转齿轮之间的同向旋转，进而在所述卡位滑道的作用下，驱动所述第二壳体的转动。

7.如前述权利要求之一所述的切割装置，其特征在于，所述悬浮模块包括均匀分布设置于所述底座上的至少一个悬浮单元，所述悬浮单元包括第一铁芯线圈、围绕所述第一铁芯线圈安装设置的第二铁芯线圈和容置所述第一铁芯线圈和第二铁芯线圈的板块，其中所述控制装置分别连接并控制所述第一铁芯线圈和所述第二铁芯线圈与电源的连接。

8.如前述权利要求之一所述的切割装置，其特征在于，所述第二壳体为成轴对称的壳体结构，所述第二壳体上轴对称设置有第一切割头安装槽和第二切割头安装槽，其中第一切割刀头固定安装于所述第一切割刀头安装槽中，第二切割刀头固定安装于所述第二切割刀头安装槽中。

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